基于浮板结构的植保无人机药液晃动抑制试验

植保无人机易因药液剧烈晃动出现操控困难甚至失稳。针对这一问题,并考虑质量限制要求,提出了一种液体晃动抑制装置——弹性约束浮板。搭建晃动力测量系统,试验研究了不同液体深度和激励频率下浮板的晃动抑制效果,分析了浮板结构和约束属性对浮板抑制能力的影响。结果表明:浮板不受约束时,晃动抑制能力较弱;刚性约束在某一液体深度范围内有良好的抑制能力;弹性约束则扩大了具备良好抑制能力的液体深度范围。浮板位于液面附近且弹性绳能被浮板牵拉时,即使激励频率接近固有频率,液体晃动力也仅为原来的1/3~1/2。位于液面以下较深位置时,浮板晃动抑制能力基本消失。浮板位置受弹性绳长度影响,需要根据液体深度变化范围合理选择绳索原长。浮板面积越大,晃动抑制效果越好。但在很多工况下,相对较小的浮板也可获得良好的抑制能力,从而具有更大的灵活性。弹性约束浮板使自由液面的衰减加速,显著提高了振荡系统的阻尼比。对于姿态频繁变化、药液易于大幅晃动的植保无人机,弹性约束浮板具有很好的实用价值。